System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() OsGXMT1基因、gRNA引物对和重组载体在改善水稻秸秆酶解效率中的应用制造技术_技高网

OsGXMT1基因、gRNA引物对和重组载体在改善水稻秸秆酶解效率中的应用制造技术

技术编号:40669739 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-18 19:05
本发明专利技术涉及转基因植物技术领域,具体公开了OsGXMT1基因、gRNA引物对和重组载体在改善水稻秸秆酶解效率中的应用,所述OsGXMT1基因CDS序列如SEQ ID NO.1所示,其编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明专利技术通过敲除OsGXMT1基因提高水稻秸秆直接酶解效率以及酸或碱预处理后酶解效率,从而提高水稻秸秆利用效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及转基因植物,具体涉及osgxmt1基因、grna引物对和重组载体在改善水稻秸秆酶解效率中的应用。


技术介绍

1、化石燃料的大量使用造成全球范围内的环境问题和能源危机。以纤维素乙醇为代表的生物质能源是化石燃料的理想替代能源。植物细胞壁是纤维素乙醇能源生产的主要原料,然而,细胞壁的抗降解结构阻碍纤维素酶对木质纤维素的降解效率。半纤维素是植物细胞壁中含量最丰富的非晶体多糖,其支链糖基葡萄糖醛酸的甲基化修饰影响半纤维素与纤维素和木质素相互作用,从而影响细胞壁的结构。

2、尽管据报道水稻基因组中含有5个gxmt基因家族成员,但gxmt基因对水稻的影响仍然未知。


技术实现思路

1、为挖掘一种改善水稻秸秆酶解效率的方法,本专利技术提供了osgxmt1基因、grna引物对和重组载体在改善水稻秸秆酶解效率中的应用,本专利技术通过敲除osgxmt1基因提高水稻秸秆直接酶解效率以及酸或碱预处理后酶解效率,从而提高水稻秸秆利用效率。

2、本专利技术提供了osgxmt1基因在改善水稻秸秆酶解效率中的应用,所述osgxmt1基因cds序列如seq id no.1所示,其编码的氨基酸序列如seq id no.2所示。

3、进一步地,通过敲除所述osgxmt1基因改善水稻秸秆酶解效率。

4、进一步地,敲除所述osgxmt1基因过程如下:

5、合成osgxmt1基因的grna引物序列,所述grna引物如seq id no.3-4所示;

6、将grna引物序列片段双链化得双链grna序列片段;

7、将双链grna序列片段连接至载体prgeb32,连接产物转化大肠杆菌感受态,提取转化后的大肠杆菌质粒进行测序鉴定,测序后含有目的基因grna序列的载体为构建正确的基因编辑载体;

8、基因编辑载体转化农杆菌;

9、构建好的农杆菌侵染水稻胚性愈伤组织,经过分化培养、生根培养得到阳性转基因株系;

10、所得阳性转基因株系的秸秆酶解效率高于野生型。

11、进一步地,将grna引物序列片段双链化得双链grna序列片段过程为:将合成的目的基因grna引物序列片段按摩尔浓度比1:1混合,于94-98℃条件下解链10-15分钟,自然冷却过程中,grna正向和反向引物序列发生双链化,获得双链grna序列片段。

12、进一步地,将双链grna序列片段连接至载体prgeb32过程为:使用的基因编辑载体为prgeb32,用bsai对载体进行酶切,酶切后的载体回收,将回收的载体片段和上述获得的双链grna序列片段按摩尔浓度比1:5进行混合,在t4 dna连接酶作用下进行连接,生化培养箱16℃连接3小时获得连接产物。

13、进一步地,所述农杆菌为eha105。

14、本专利技术还提供了一种grna引物对,所述grna引物对用于敲除权利要求1所述的osgxmt1基因;

15、所述grna引物对的核苷酸序列如seq id no.3-4所示。

16、本专利技术还提供了一种包含所述grna引物对的重组载体。

17、本专利技术还提供了一种包含所述重组载体的重组菌株。

18、本专利技术还提供了所述的grna引物对、重组载体或重组菌株在改良水稻秸秆酶解效率中的应用。

19、与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:

20、1、本专利技术通过敲除osgxmt1基因提高水稻秸秆直接酶解效率以及酸或碱预处理后的秸秆酶解效率,从而提高水稻秸秆利用率和秸秆综合利用效率。

21、2、本专利技术构建了osgxmt1基因的基因编辑定点敲除水稻,osgxmt1基因的敲除,显著提高水稻秸秆酶解效率,包括对水稻秸秆中纤维素的降解效率,水稻秸秆酶解效率主要体现在对于纤维素的降解,但是如果直接改变纤维素合成会影响植物的正常生长发育,因此,本申请通过转基因技术改良半纤维素,从而影响纤维素结构,提高纤维素的降解效率,这种改变还不会影响水稻正常生长发育,实现水稻秸秆酶解效率的显著提高。

22、3、本申请通过敲除osgxmt1基因提高水稻秸秆直接酶解效率以及酸或碱预处理后酶解效率,这一结果为培育优良性状水稻提供一种全新的并且简单有效的方法,可投入大规模推广使用,为绿色环保提供一定的贡献。

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【技术保护点】

1.OsGXMT1基因在改善水稻秸秆酶解效率中的应用,其特征在于,所述OsGXMT1基因CDS序列如SEQ ID NO.1所示,其编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

2.根据权利要求1所述的OsGXMT1基因在改善水稻秸秆酶解效率中的应用,其特征在于,通过敲除所述OsGXMT1基因改善水稻秸秆酶解效率。

3.根据权利要求2所述的OsGXMT1基因在改善水稻秸秆酶解效率中的应用,其特征在于,敲除所述OsGXMT1基因过程如下:

4.根据权利要求3所述的OsGXMT1基因在改善水稻秸秆酶解效率中的应用,其特征在于,将gRNA引物序列片段双链化得双链gRNA序列片段过程为:将合成的目的基因gRNA引物序列片段按摩尔浓度比1:1混合,于94-98℃条件下解链10-15分钟,自然冷却过程中,gRNA正向和反向引物序列发生双链化,获得双链gRNA序列片段。

5.根据权利要求3所述的OsGXMT1基因在改善水稻秸秆酶解效率中的应用,其特征在于,将双链gRNA序列片段连接至载体pRGEB32过程为:使用的基因编辑载体为pRGEB32,用BsaI对载体进行酶切,酶切后的载体回收,将回收的载体片段和上述获得的双链gRNA序列片段按摩尔浓度比1:5进行混合,在T4 DNA连接酶作用下进行连接,生化培养箱16℃连接3小时获得连接产物。

6.根据权利要求3所述的OsGXMT1基因在改善水稻秸秆酶解效率中的应用,其特征在于,所述农杆菌为EHA105。

7.一种gRNA引物对,其特征在于,所述gRNA引物对用于敲除权利要求1所述的OsGXMT1基因;

8.一种包含权利要求7所述的gRNA引物对的重组载体。

9.一种包含权利要求8所述的重组载体的重组菌株。

10.权利要求7所述的gRNA引物对、权利要求8所述的重组载体或权利要求9所述的重组菌株在改良水稻秸秆酶解效率中的应用。

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【技术特征摘要】

1.osgxmt1基因在改善水稻秸秆酶解效率中的应用,其特征在于,所述osgxmt1基因cds序列如seq id no.1所示,其编码的氨基酸序列如seq id no.2所示。

2.根据权利要求1所述的osgxmt1基因在改善水稻秸秆酶解效率中的应用,其特征在于,通过敲除所述osgxmt1基因改善水稻秸秆酶解效率。

3.根据权利要求2所述的osgxmt1基因在改善水稻秸秆酶解效率中的应用,其特征在于,敲除所述osgxmt1基因过程如下:

4.根据权利要求3所述的osgxmt1基因在改善水稻秸秆酶解效率中的应用,其特征在于,将grna引物序列片段双链化得双链grna序列片段过程为:将合成的目的基因grna引物序列片段按摩尔浓度比1:1混合,于94-98℃条件下解链10-15分钟,自然冷却过程中,grna正向和反向引物序列发生双链化,获得双链grna序列片段。

5.根据权利要求3所述的osg...

【专利技术属性】
技术研发人员:江琳琳阮楠徐铨李丰成黄玉威尹学琳赫天一张一刘畅王晔
申请(专利权)人:沈阳农业大学
类型:发明
国别省市:

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